Крутящий момент змз 402

ЗМЗ-24Д / ЗМЗ-402
Двигатель ЗМЗ-4022.10 из экспозиции Музея истории ОАО "ГАЗ", Нижний Новгород
Производитель	ЗМЗ
Тип	Бензиновый, карбюраторный
Объём	2445 см 3
Максимальная мощность	100 л. с. , при 4500 об/мин
Максимальный крутящий момент	182 Н·м , при 1800-2200 об/мин
Конфигурация	рядный, 4-цилиндр.
Цилиндров	4
Клапанов	8
Диаметр цилиндра	92 мм
Ход поршня	92 мм
Степень сжатия	8,2:1
Система питания	карбюратор К-129В
Охлаждение	жидкостное
Клапанной механизм	OHV
Материал блока цилиндров	алюминий
Материал ГБЦ	алюминий
Ресурс	200 тыс. км.
Тактность (число тактов)	4
Порядок работы цилиндров	1-2-4-3
Рекомендованное топливо	бензин Аи-92 / А-76

ЗМЗ-402 — семейство бензиновых 4-цилиндровых автомобильных двигателей, производства ОАО «Заволжский моторный завод». Хотя само обозначение введено в 1980-х годах, сам мотор с последующими модернизациями выпускался с 1968-го года (ЗМЗ-24Д).

Семейство двигателей использовалось на автомобилях Горьковского автозавода, таких как: «Волга», «ГАЗель» а также микроавтобусы «Латвия» Рижской автобусной фабрики и частично на автомобили Ульяновского автозавода.

Содержание

История [ править | править код ]

Конструктором Г.В. Эвартом для «Волги» был разработан совершенно новый двигатель, верхнеклапанный, с полусферическими камерами сгорания, расположенными не в ряд, а под углом клапанами, впускным коллектором на левой и выпускным на правой стороне головки цилиндров, цепным (а не шестерёнчатым) приводом высоко расположенного распредвала. Такие двигатели устанавливались на прототипы 1954—1955 годов.

В процессе испытаний, однако, он показал себя недостаточно экономичным и не развивал достаточного крутящего момента на малых оборотах с полной нагрузкой, и впоследствии его так и не смогли довести до должного уровня. На серийных ГАЗ-21 использовался перепроектированный вариант этого мотора, разрабатывавшийся для не пошедшей в серию «полуторки» ГАЗ-56 и имевший более традиционную конструкцию: расположенные в ряд клапана, распредвал с приводом бесшумной текстолитовой шестернёй, клиновые камеры сгорания и впускным и выпускным коллекторами справа.

Для тех лет и он был сравнительно прогрессивен, а по отдельным конструктивным решениям мог быть назван передовым, хотя его степень форсирования и мощностная отдача были относительно невелики.

Это был цельноалюминиевый (тогда — очень редко встречающееся решение) бензиновый мотор с «мокрыми» гильзами цилиндров, пятиопорным коленчатым валом (редким тогда на двигателях массовых машин [1] ), «нижним» распредвалом и рядно расположенными в головке клапанами, приводимыми в движение посредством штанг через коромысла. Камеры сгорания были клинового типа.

Несмотря на своё сравнительно высокое техническое совершенство для тех лет, он оставался четырёхцилиндровым и относительно скромным по рабочему объёму; следовательно, по плавности работы и мощностной отдаче (в абсолютных цифрах, но не удельных, по отношению к рабочему объёму) уступал силовому агрегату ещё довоенной модернизированной «Эмки» ГАЗ-11-73 того же класса с 3,5-литровым шестицилиндровым двигателем ГАЗ-11 (типа Dodge D5) мощностью в 76 л.с. с возможностью форсирования.

Десятого октября 2017 года на главном конвейере Заволжского моторного завода в корпусе №5 был собран последний экземпляр двигателя семейства ЗМЗ-402. Он прошел под порядковым номером 6 125 136, символизирующим общее количество двигателей семейства ЗМЗ-402, собранных за все годы их выпуска. [2]

ЗМЗ-24Д [ править | править код ]

Исходный проект включал в себя также электромуфту вентилятора, которая управлялась датчиком, включавшим вентилятор системы охлаждения только при достижении охлаждающей жидкостью определённой температуры, что позволяло улучшить температурный режим двигателя и снизить расход топлива — в серию эта система не пошла (впоследствии, такая система устанавливалась на первые «Волги» ГАЗ-24, но показала себя плохо и с 1972 года устанавливать её перестали).

Четырёхцилиндровый рядный двигатель жидкостного охлаждения с электронным зажиганием (используется коммутатор). Интересной особенностью является наличие маслорадиатора.

Базовый двигатель семейства ЗМЗ-402.10 в заводской комплектации использовал бензин с октановым числом 92, но варианты для такси (ЗМЗ-4021.10) и «Газелей» были рассчитаны на топливо с ОЧ 80 (76 по моторному методу определения октанового числа). В процессе эксплуатации многие владельцы также переделывали двигатели, изначально рассчитанные на высокооктановый бензин, под более дешёвое и доступное низкооктановое топливо.

Конструкция в значительной степени архаична и не претерпела серьёзных изменений с 50-х годов. Так, например, используется коромысло-штанговый ГРМ с нижним расположением распределительного вала (OHV), схема, считавшаяся морально устаревшей даже в СССР уже в 70-е годы по причине высокой массы деталей ГРМ, приводящей к недостижимости высоких оборотов (при этом широко использовавшаяся даже за рубежом вплоть до 1990-х годов, особенно в США, где такие двигатели выпускаются и в наше время — Просьба уточнить понятие "наше время" и подобные модели американских двигателей). Ford Cologne 4.0 L — Pushrod Engine (1962-2011), GM 6.2 LS SeriesLT1Ecotec V8 (c 1972 до настоящего времени на TahoeCorvetteColoradoSilveradoEldorado), Дизельные двигатели Cummins iSBE, YQB, ISF; Caterpillar 3114/16/26, MAND0836LOH

Описание конструкции [ править | править код ]

Окончательная линейка мотора сформировалась в середине 1980-х годов. Существовало три основные модификации внизу линейки: ЗМЗ-4021.10 — двигатель со степенью сжатия 6,7 под бензин А-76. Основной мотор был ЗМЗ-402.10 со степенью сжатия 8,2 под бензин АИ-93. Возглавлял линейку мотор ЗМЗ-4022.10 с форкамерно-факельным зажиганием.

Блок цилиндров [ править | править код ]

Блок цилиндров отлит из высокопрочного алюминиевого сплава, термически обработан и пропитан специальной смолой для заполнения микропор и повышения герметичности. Блок цилиндров в различные времена изготовлялись по разным технологиям. ЗМЗ-21А отливались в кокиль, но начиная с ЗМЗ-24Д применили более массовый метод литьем под давлением. Однако начиная с 1980-х годов частично вернулись к кокильному литью. Если ЗМЗ-4022.10 имел исключительно кокильный блок а ЗМЗ-4021.10 под давлением, то ЗМЗ-402.10 встречались по обоим технологиям.

Помимо разной формы производства, блоки имели различную фиксацию гильз цилиндров. У кокильного блока существует верхняя плита в расточках которой устанавливаются гильзы и фиксируются по верхнему бурту. Блок под давлением имеет открытую вверх рубашку, с фиксацией гильз по их нижнему поясу.

Преимущество двигателя состояло в том, что он был прост в устройстве и обслуживании, неприхотлив, и способным выдерживать такие перегрузки, от которых, подчас другой двигатель быстро вышел бы из строя ( перегрев, работа в повышенной нагрузке и т.п.). Простота устройства давала возможность проводить сложный (но не капитальный) ремонт двигателя в обычной мастерской, при условии выдерживания всех требований завода — изготовителя. Надежность двигателя, в сочетании с его простотой, стали предпосылками к тому, что несмотря на то, что он был разработан много лет назад, находится в эксплуатации и по настоящее время. Помимо преимуществ у двигателя имелись также и недостатки. Один из них — это задний сальник коленчатого вала, представляющий собой набивку (веревка, пропитанная графитовой специальной смазкой). Если двигатель эксплуатировался в режиме, когда число его оборотов не превышало 2000 — 2500 в минуту, то набивка работала эффективно, но при эксплуатации свыше 3000 об/мин она быстро теряла свои свойства, и двигатель начинал выгонять масло. Однако, набивка теряла свои свойства не только со сроком службы, но также из-за радиального биения обкатываемой шейки коленчатого вала. Биение часто присутствует из-за использованной на заводе-изготовителе технологии бесцентровой шлифовки коленчатых валов, при которой, в отличие от классической шлифовки, соосность всех обрабатываемых поверхностей автоматически не обеспечивается. Таким образом на многих двигателях набивка не держит масло по причине биения шейки. В сочетании с повышенными оборотами, усиленный прорыв газов сквозь кольца поднимает давление в картере, увеличивая течь масла через набивку сальника.

Ещё одной проблемой стало несовершенство проработки геометрической конфигурации газопроводов от карбюратора к ГБЦ. В результате при закрытой дроссельной заслонке карбюратора в цилиндры подавалось неравномерное количество смеси и двигатель дергался на холостых оборотах. Автолюбители старались свести такие дерганья к минимуму: наиболее ответственно относящиеся к этому обычно поддерживали необходимый зазор в клапанах на постоянном уровне, меняли свечи зажигания на более современные и надёжные, а также замене подвергались коммутатор и катушка зажигания — обычно использовались компоненты от двигателей автомобилей семейства "ВАЗ"

В последнее время все большую популярность набирает процесс проработки этого двигателя, вплоть до того, что этот двигатель получает инжектор, существуют форумы любителей автомобилей "ГАЗ", где подробно описан процесс инжектирования 402-двигателя. Однако расходы, как финансовые, как и технологические, связанные с таким видом проработки оказываются порой совершенно несопоставимыми с результатом, поэтому основные усилия направляются на изыскание способов как улучшить характеристики двигателя без значительного изменения существующей конструкции. Например, некоторые автолюбители полностью реконструируют систему зажигания, превращая её в двухконтурную (как в двигателе ЗМЗ-406), при этом ставятся 2 коммутатора, две катушки зажигания, и полностью прорабатывается датчик- распределитель.

Во второй половине 1990-х годов заменен полностью новым двигателем ЗМЗ-406. В течение ряда лет двигатели производились параллельно, и автомобили ГАЗ предлагались в двух комплектациях — с двигателем 402 или же 406.

Детали к двигателю продаются повсеместно в торговых точках автозапчастей и стоят сравнительно недорого.

Модификации [ править | править код ]

• 3M3-402.10 базовая модель для "Волг".
• 3M3-4021.10 двигатель для использования бензина А-76, сжатие снижено до 6,7:1 ("Волга"-такси, микроавтобусы РАФ, ЕРАЗ).
• 3M3-4022.10 экспериментальный двигатель с форкамерно-факельной системой зажигания. Серийно не выпускался.
• 3M3-4025.10 и 3M3-4026.10 — аналогичные моделям 4021.10 и 402.10 версии для «ГАЗели» и «Соболя».

Характеристики [ править | править код ]

Двигатель ЗМЗ-402.10 / 4026.10 обладает следующими характеристиками [3] :

• назначение: для установки на легковые автомобили и грузовые автомобили малой грузоподъёмности,
• цилиндров: 4,
• рабочий объем: 2,445 л,
• степень сжатия: 8,2,
• номинальная мощность при 4500 об./мин.: 73,5 кВт (100 л.с.),
• максимальный крутящий момент (брутто), Нм (кгсм): 182,4 (18,6) при 2400-2600 об./мин.,
• масса: 181/184 кг,
• экологический класс: 0.

Рис. Двигатель ЗМЗ-402

1 — выпускные трубопроводы; 2 — впускной трубопровод; 3 — карбюратор; 4 — пробка маслоналивного патрубка; 5 – генератор

Характеристики двигателя ЗМЗ-402

Производство : ЗМЗ.
Марка двигателя: ЗМЗ-402.
Годы выпуска: 1981-2006.
Материал блока цилиндров: алюминий.
Система питания: карбюратор.
Тип: рядный.
Количество цилиндров: 4.
Клапанов на цилиндр: 2.
Ход поршня, мм: 92.
Диаметр цилиндра, мм: 92.
Степень сжатия:
— 8.2;
— 6.7*.
Объем двигателя, куб.см: 2445.
Мощность двигателя, л.с./об.мин :
— 100/4500;
— 90/4500*.
Крутящий момент, Нм/об.мин:
— 182/2500;
— 172/2500*.
Топливо:
— 92;
— 76*.
Экологические нормы: —
Вес двигателя, кг:
— 181;
— 184**.
Расход топлива, л/100 км:
— город: 13.5;
— трасса: —;
— смешан: —.
Расход масла, гр./1000 км: до 100.
Масло в двигатель :
— 5W-30;
— 5W-40;
— 10W-30;
— 10W-40;
— 15W-40.
Сколько масла в двигателе: 6.
При замене лить, л: 5.8.
Замена масла проводится, км: 10000 (лучше 5000).
Рабочая температура двигателя, град.:

90.
Ресурс двигателя, тыс. км:
— по данным завода: 200;
— на практике:

200
— без потери ресурса:

120-130.
Двигатель устанавливался:
ГАЗ 2410;
ГАЗ 3102;
ГАЗ 31029;
ГАЗ 3110;
ГАЗ 31105;
ГАЗ Газель;
ГАЗ Соболь.

* — для двигателей ЗМЗ 4021.10 и 4025.10
** — вес двигателя для Газели

Характеристики и оборудование двигателя ЗМЗ-402

Двигатель ЗМЗ-402 (ГАЗ-402)- бензиновый, карбюраторный, 4-цилиндровый с рядным расположением цилиндров и алюминиевым блоком.

Двигатель ЗМЗ-402 широко распространен на автомобилях ГАЗ-3110 Волга, Газель ГАЗ-2705.

Двигатель ГАЗ-402 простой и неприхотливый, он несложен в техническом обслуживании и не требует высокой квалификации обслуживающего персонала.

Для снижения загрязнения окружающей среды двигатель оборудован системой рециркуляции отработавших газов.

Мотор предназначен для установки на грузовые автомобили малой грузоподъемности.

Сцепление: диафрагменное, электрооборудование: номинальное, напряжение 12V

Технические характеристики двигателя ЗМЗ-402 автомобилей ГАЗ-3110 Волга, Газель ГАЗ-2705

Количество цилиндров — 4

Рабочий объем, л — 2,445

Степень сжатия — 8,2

Номинальная мощность брутто при частоте вращения коленчатого вала мин1, кВт (л.с.) — 73,5 (100) 4500

Максимальный крутящий момент брутто при частоте вращения коленчатого вала мин Л Нм (кг/см) — 182,4(18,6) 2400-2600

Минимальный удельный расход топлива, г/кВт (г/лсч) — 292,4 (215)

Диаметр цилиндра и ход поршня, мм — 92×92

Тип двигателя — Бензиновый карбюраторный

Блок цилиндров и головка блока ЗМЗ-402 автомобилей ГАЗ-3110 Волга, Газель ГАЗ-2705

Блок цилиндров двигателя ЗМЗ-402 автомобилей ГАЗ-3110 Волга, Газель ГАЗ-2705 отливается из алюминиевого сплава и составляет одно целое с верхней частью картера.

Блок цилиндров имеет открытую вверх полость водяной рубашки, в которую вставляются чугунные гильзы с опорой в дно этой полости.

По контуру верхней плоскости блока цилиндров расположены десять бобышек для крепления головки цилиндров.

Нижняя (картерная) часть блока разделена на четыре отсека поперечными перегородками, в которые устанавливаются коренные подшипники коленчатого вала.

Крышки коренных подшипников изготовлены из ковкого чугуна; каждая крышка крепится к блоку цилиндров ЗМЗ-402 (ГАЗ-402) двумя шпильками диаметром 12 мм.

В первой крышке торцы обработаны совместно с блоком для установки шайб упорного подшипника.

Крышки подшипников растачиваются в сборе с блоком, при ремонте их надо устанавливать на свои места. Для облегчения установки на всех крышках, кроме первой и пятой, выбиты их порядковые номера.

К переднему торцу блока на паронитовой прокладке крепится отлитая из алюминиевого сплава крышка распределительных шестерен с резиновой манжетой для уплотнения носка коленчатого вала.

К заднему торцу блока цилиндров ГАЗ-402 автомобилей ГАЗ-3110 Волга, Газель ГАЗ-2705 шестью болтами крепится отлитый также из алюминиевого сплава картер сцепления.

Точное расположение картера сцепления, необходимое для правильной работы коробки передач, обеспечивается двумя установочными штифтами диаметром 13 мм.

Задний торец картера сцепления и отверстие в нем для установки коробки передач для обеспечения соосности первичного вала КПП с коленчатым валом обрабатываются в сборе с блоком и поэтому картеры сцепления не взаимозаменяемы.

Цилиндры двигателя выполнены в виде легкосъемных мокрых гильз, отлитых из специального износостойкого чугуна. Гильза цилиндров вставляется в гнездо блока нижней частью.

В плоскости нижнего стыка гильза ЗМЗ-402 автомобилей ГАЗ-3110 Волга, Газель ГАЗ-2705 уплотнена прокладкой из мягкой меди толщиной 0,3 мм, а по верхнему торцу — прокладкой головки цилиндров.

Для надлежащего уплотнения верхний торец гильзы выступает над плоскостью блока на 0,02-0,1 мм. При этом медная прокладка должна быть обжата.
Для надежного уплотнения необходимо, чтобы разница выступания гильз над плоскостью блока ЗМЗ-402 на одном двигателе была в пределах 0,055 мм.

Это достигается (на заводе) сортировкой гильз цилиндров по высоте (от нижнего стыка до верхнего торца) и блоков по глубине проточки под гильзу (от его верхнего торца) на две группы.

Головка блока цилиндров ЗМЗ-402 автомобилей ГАЗ-3110 Волга, Газель ГАЗ-2705 общая для всех цилиндров, отлита из алюминиевого сплава и подвергнута термообработке (закалке и старению).

Седла всех клапанов вставные, изготовлены из жаропрочного чугуна высокой твердости. Направляющие втулки клапанов металлокерамические.

При сборке с головкой седла и втулки клапанов охлаждаются, а головка нагревается. Дополнительно металл головки вокруг седел обжимается с помощью оправки. Фаски в седлах и отверстия во втулках обрабатываются в сборе с головкой.

Головка блока цилиндров ГАЗ-402 крепится к блоку десятью стальными шпильками диаметром 12 мм. Под гайки шпилек поставлены плоские стальные термоупрочненные шайбы.

Между головкой и блоком цилиндров устанавливается прокладка из асбестового полотна, армированного металлическим каркасом и покрытого графитом. Окна в прокладке под камеры сгорания и отверстие масляного канала окантованы жестью. Толщина прокладки в сжатом состоянии 1,5 мм.

Правильное положение головки на блоке обеспечивается двумя установочными штифтами — втулками, запрессованными в блок цилиндров (в бобышки шпилек крепления головки).

Головки блока цилиндров двигателей ЗМЗ-402.10 и ЗМЗ-4021.10 различаются по объему камер сгорания. Увеличение степени сжатия двигателя ГАЗ-402.10 получено за счет дополнительной фрезеровки нижней плоскости головки на 3,6 мм (высота головки двигателя ГАЗ-402.10 составляет 94,4 мм, высота головки двигателя ЗМЗ-4021.10 равна 98 мм).

Объем камеры сгорания при поставленных на место клапанах и ввернутой свече равен 74-77 см3 для двигателя ЗМЗ-402.10 и 94-98 см3 для двигателя ГАЗ-4021.10. Разница между объемами камер сгорания одной головки блока не должна превышать 2 см3.

Корпусные детали двигателя ГАЗ-402 (ЗМЗ-402) автомобилей ГАЗ-3110 Волга, Газель ГАЗ-2705 — блок и головка цилиндров не требуют обслуживания за исключением очистки от пыли и грязи и подтяжки резьбовых соединений.

Через каждые 20000 км пробега необходимо проводить подтяжку головки блока цилиндров, проверку и регулировку зазоров между клапанами и коромыслами.

Гайки шпилек крепления головки блока цилиндров затягиваются от середины головки к торцам (переднему и заднему) Затяжку и проверку затяжки следует делать на холодном двигателе.

Если эту операцию выполнить на горячем двигателе, то после его остывания затяжка гаек окажется неполной вследствие большой разницы в коэффициентах линейного расширения материала головки, блока и шпилек.

Неисправности и ремонт двигателя Волга/Газель ЗМЗ-402

Двигатель ЗМЗ-402 один из самых известных и массовых моторов из Заволжья, представляет собой алюминиевый блок, с мокрыми гильзами из чугуна, с нижним расположением распредвала, клапана в движение посредством штанг и коромысел, по сути, это слегка доработанный ЗМЗ 24Д, в котором изменили выпускной коллектор, шпильки ГБЦ, установили распредвал с подъемом 9.5, вместо 9мм, немного подкорректировалась сама головка, поменяли маслянный насос, а так же изменены другие, менее значимые, вещи.
Двигатель ЗМЗ-402 есть высшая точка развития мотора ГАЗ 21, того самого движка конструкции 50-х годов…

Модификации двигателя ЗМЗ 402:

1. ЗМЗ 402.10 — основной и самый распространенный движок, СЖ 8.2, использует 92-й бензин. Используется на Волгах
2. ЗМЗ 4021.10 — мотор со сниженной СЖ до 6.7, под 76-й бензин. Используется на Волгах
3. ЗМЗ 4022.10 — двигатель с с форкамерно-факельным зажиганием. Этот тип мотора отличался другой ГБЦ, впуском, выпуском, другим распредвалом, измененным карбюратором и, в целом, более сложной конструкцией. Все эти нововведения должны были повысить тахнические характеристики, экономичность, токсичность и прочее. На выходе получился конструктивно сложный мотор, экономичность была не столь заметна и требовались дальнейшие работы по его совершенствованию, поэтому в 1992 году, производство форкамерных двигателей было свернуто.
4. ЗМЗ 4025.10 — аналог ЗМЗ 4021.10, но для автомобилей семейства Газель.
5. ЗМЗ 4026.10 — аналог ЗМЗ 402.10, но для автомобилей семейства Газель.

Неисправности двигателей ЗМЗ 402

1. Самым известным слабым местом 402-го движка является задний сальник коленвала, который не что иное, как веревка пропитанная графитовой смазкой, держит она до 2500 об/мин, после превышения данного порога, ее свойства теряются и она начинает гнать масло наружу. Замена сальниковой набивки на ЗМЗ 402 решает все вопросы.
2. Конструкция от карбюратора до головы так же кривая, поэтому на холостых в цилиндры смесь подается не совсем равномерно, отсюда на холостом ходу у ЗМЗ-402 различные дергания, вибрации и прочие прелести жизни.
3. Стук двигателя ЗМЗ-402, обычно в этом виноваты неотрегулированные клапана, работы по регулировке зазоров клапанов, нужно проводить каждые 15000 км, некоторые владельцы ставят гидрокомпенсаторы на змз 402 и вопрос частично решается. Если же клапана в норме, тогда стук провоцирует распредвал либо шатунные вкладыши.
4. Вибрация ЗМЗ 402. Обычно ее провоцируют подушки, если же опоры в норме, тогда дело в дисбалансе КШМ, карбюраторе или системе зажигания.
5. Перегрев двигателя. Для ЗМЗ-402 данное явление норма, проблема в термостате, помпе либо воздушная пробка в системе охлаждения. В принципе, конструкция системы охлаждения 402-го мотора такова, что центральная часть ГБЦ греется сильнее и со временем происходит вдавливание шайб и ослаблением гаек, если их своевременно не подтянуть, вас ждет прогар прокладки.

Вышеназванные неисправности, естественно, не все, это самые основные и наиболее распространенные проблемы, список можно продолжать вечно, владелец автомобиля с двигателем ЗМЗ-402 должен четко понимать, он обладатьель ретро мотора и быть готовым к любым его капризам.
Плюсы у двигателя ЗМЗ 402 тоже есть, это простота, живучесть и ремонтопригодность, достать запчасти на Волгу/Газель не проблема в любое время дня и ночь, в любой точке СНГ. Приличный ресурс, если за мотором следить, передвигаться аккуратно и не выкручивать его без причины, то прослужит от 200 и более тыс.км.
В общем и целом, по меркам 60-70х годов, мотор хороший, но время идет, все развивается, совершенствуется и по меркам XXI века, его место в музее, куда он и был отправлен в 2006 году. У 402-го движка есть много копий, это двигатели производства УМЗ 451, 414, 417, 421,некоторые из них выпускаются и по сей день, у всех этих моторов был один общий прародитель — ГАЗ 21 и конструкция практически один в один.

Тюнинг двигателя Волга/Газель ЗМЗ-402

Форсирование ЗМЗ 402.

Как форсировать двигатель ЗМЗ 402 правильно и без потери ресурса, для этого нам потребуется увеличить диффузоры карбюратора до 26/30мм, установить распредвал (например ОКБ Двигатель 35) и прямоточный выхлоп равного диаметра по всей длине. Данный тюнинг можно запросто произвести своими руками, мощность двигателя на выходе составит 120-130 л.с. Для повышения эффективности, можно отфрезеровать головку блока цилиндров до высоты 93мм, под увеличение степени сжатия, это даст еще несколько лошадей.
Ставить более злой распредвал и крутить в небеса смысла нет, на ЗМЗ-402 используется тяжелая тракторная поршневая группа, весь плюс уйдет на инерционные потери и трение, данным шагом кроме скорейшего капитального ремонта, ничего не получим. Можно попробовать решить вопрос установкой кованной облегченной поршневой, облегченным коленвалом, отбалансировать и все равно после 6000 об/мин мотор будет сдуваться, благодаря особой конструкции ГБЦ, этот вопрос нерешаем, а покупка ковки совершенно нерационально.

ЗМЗ-402 Турбо. Компрессор на 402 мотор

Самый простой способ надуть Волгу, это купить компрессор, например SC-14 и дуть в карбюратор. Усиливать ШПГ не нужно, давление до 0.5-0.7 бар она держит, выхлоп нужно заменить на полностью прямоточный. Данный метод элегантностью исполнения не отличается и поэтому, чтоб получить серьезный эффект, нам нужно переводить мотор на инжектор, менять ШПГ и коленчатый вал на кованные, ставить распредвал, ресивер, компрессор SC-14 или Eaton M90, настраивать все на январе онлайн. Это поедет быстрее 406-го мотора, но стоимость…
Чтоб касается турбины, кроме вышеобозначенного, нам потребуется турбокит либо собирать его самому, варить коллектор под турбину, сама турбина, пайпинги, форсунки 440сс, подбирать валы, выхлоп на 63-76 трубе, нужно обязательно инжектировать двигатель и в конце концов стоимость выльется в 2-3 цены автомобиля. Поэтому турбину на 402 двигатель никто не ставит. Лучший выбор модернизации ЗМЗ 402 это либо атмосферный вариант либо замена на ЗМЗ 406 мотор или 1JZ-GTE.

1JZ на Волгу
Двигатель 1JZ-GE / 1JZ-GTE один из самых распространенных вариантов свапа на Волгу, становится без особых проблем, более того, ГАЗ 3102 с завода выпускались с таким мотором, поэтому это самый оптимальный выбор по модернизации вашего ЗМЗ-402, ищите донора, ищите сервис с опытом таких работ (благо их немало), оформляйте переделку и наслаждайтесь существенно возросшей мощностью, экономичностью, тишиной и надежностью легендарного мотора 1JZ.

Проектировался двигатель ЗМЗ 402 из мотора 24Д в 70-х годах, прототип которого использовался, еще в «полуторках» ГАЗ-56 и ГАЗ-21. Изначально был цельноалюминиевым, со штангами и коромыслами механизма ГРМ и нижним распредвалом. Уплотнение коленвала осуществлялось пропитанным графитовой смазкой жгутом, а не полноценным резинотехническим изделием.

ДВС ЗМЗ 402

Текущий ремонт и обслуживание можно было производить, не только в гараже, но и в чистом поле, «на коленке» ввиду предельно простой конструкции. Однако для капремонта требовался тельфер или кран-балка, поскольку силовой привод весит под 200 кг, учитывая навесное оборудование.

Использована в двигателе простая, примитивная старая конструкция с газораспределительным механизмом по схеме OHV, паранитовыми и асбестовыми прокладками, алюминиевым блоком, головкой и ее крышкой, чугунными коллекторами впуска и выпуска.

Конструкция ЗМЗ 402

Рядная 4-х цилиндровая схема двигателя предназначена для продольного расположения под капотом.

Основные технические характеристики ЗМЗ 402 выглядят следующим образом:

Изготовитель	ЗМЗ
Марка ДВС	402
Годы производства	1981 – 2006
Объем	2445 см 3 (2,45 л)
Мощность	73,5 кВт (100 л. с.)
Момент крутящий	182 Нм (на 2500 об/мин)
Вес	181 – 184 кг
Степень сжатия	8,2 (7,6)
Питание	карбюратор, распределенный впрыск
Тип мотора	рядный, бензиновый, 4 цилиндровый
Зажигание	коммутаторное, бесконтактное
Число цилиндров	4
Местонахождение первого цилиндра	ТВЕ
Число клапанов на каждом цилиндре	2
Материал ГБЦ	сплав алюминиевый
Впускной коллектор	дюралевый
Выпускной коллектор	литой чугунный
Распредвал	оригинальный профиль кулачков
Материал блока цилиндров	алюминиевый сплав с пропиткой смолой
Диаметр цилиндра	92 мм
Поршни	оригинальные
Коленвал	от 2103
Ход поршня	92 мм
Горючее	А-76, АИ-92
Нормативы экологии	Евро-0
Расход топлива	трасса – 5,3 л/100 км

смешанный цикл 6,6 л/100 км

город – 13,5 л/100 км

Расход масла максимум 0,2 л/1000 км Какое масло лить в двигатель по вязкости 5W30, 10W30, 5W40, 0W30, 0W40 Какое масло лучше для двигателя по производителю Liqui Moly, ЛукОйл, Роснефть Масло для ЗМЗ 402 по составу синтетика, полусинтетика, минеральное Объем масла моторного 6 л Температура рабочая 80 – 110° Ресурс ДВС заявленный 200000 км

реальный 250000 км

Регулировка клапанов винты регулировочные + щупы Система охлаждения принудительная, антифриз Объем ОЖ 3,5 л без учета шлангов, отопителя и радиатора Помпа с пластиковой крыльчаткой Термостат двухклапанный ТА107-05 либо ТС107-05 Свечи на ЗМЗ 402 чешские Brisk DR17YC/A Зазор свечи 0,7 – 0,85 мм Шестерня ГРМ Gates, ширина 22 мм, ресурс 200000 км пробега Порядок работы цилиндров 1-3-4-2 Воздушный фильтр Nitto, Knecht, Fram, WIX, Hengst, сменный картридж Масляный фильтр Mannol SCT SH415, Mann H727/4 Маховик диаметр 330 мм, вес 13,2 кг Болты крепления маховика М12х1,25 мм, длина 26 мм Маслосъемные колпачки — Компрессия от 7 бар, разница в соседних цилиндрах максимум 1 бар Обороты ХХ 800 – 850 мин -1 Усилие затягивания резьбовых соединений свеча – 31 – 39 Нм

маховик – 62 – 87 Нм

болт сцепления – 19 – 30 Нм

крышка подшипника – 68 – 84 Нм (коренной) и 43 – 53 (шатунный)

головка цилиндров – три стадии 20 Нм, 69 – 85 Нм + 90° + 90°

В таблице приведено описание базового мотора, которое подходит для всех вариантов этой серии.

Особенности конструкции

В сравнении с «нулевым» прототипом двигатель ЗМЗ 402 получил весьма незначительные улучшения конструкции, так как задача увеличить мощность не стояла:

• изначально блок цилиндров отливался в кокиль, гильзы цилиндров фиксировались в расточке верхней плиты, по верхнему буртику;
• затем руководство завода перешло на технологию литья под давлением, верхняя рубашка стала открытой, гильзы крепились внутри нижнего пояса;
• позже производитель вновь вернулся к кокильному литью, поэтому в машинах эксплуатируются, и те, и другие блоки.

Разобранный мотор

Очередной особенностью силового привода является использование масляного радиатора, чтобы система охлаждения работала эффективнее.

Масляный радиатор

Газораспределительный механизм имеет морально устаревшую уже на момент создания ДВС схему OHV – распредвал снизу, управление коромысло-штанговым механизмом. Именно из-за этого узла мотор получился очень тяжелым, несмотря на легкий блок цилиндров.

Перечень модификаций ДВС

Маркировка ЗМЗ 402 – это целое семейство однорядных 4 цилиндровых моторов, в которое входят модификации:

10 – базовая версия со степенью сжатия 8,2 под топливо АИ-92 для комплектации автомобиля Волга;

ЗМЗ 402.10
10 – адаптация под бензин А-76 для установки на Волгу;

ЗМЗ 4021.10
10 – форкамерное воспламенение для улучшения парамеров, снят с производства в 1992 году;

ЗМЗ 4022.10
10 – разработка для Газели под соответствующую коробку КПП и А-76;

ЗМЗ 4025.10
10 – аналог 402.10 под Газель для АИ-92, соответственно.

ЗМЗ 4026.10

При этом навесное оборудование осталось без изменений. В модификациях движков использована заводская форсировка механическим способом без применения турбины.

Плюсы и минусы

Основными недостатками серии двигателей ЗМЗ 402 являются:

• морально устаревшая конструкция ГРМ;
• головка блока цилиндров затрудняет тюнинг;
• очень слабые прокладки и задний сальник коленвала;
• высокие вибрации, приводящие к ослаблению резьбовых соединений.

Асбестовая прокладка ГБЦ

С другой стороны, мотор очень надежный, рассчитан на высокие эксплуатационные нагрузки. При нормальном обслуживании реальный ресурс составляет 300 – 350 тысяч км пробега.

Список моделей авто, в которых устанавливался

Создавался мотор ЗМЗ 402 для Горьковского и Ульяновского автозаводов, Рижской автобусной фабрики, поэтому применялся для комплектации автомобилей:

• ГАЗ-24-10 Волга – 1985 – 1993;
• ГАЗ-3102 Волга – 1981 – 2006, только форкамерные модификации ДВС;
• ГАЗ-31029 Волга – 1992 – 1997;
• ГАЗ-3110 Волга – 1997 – 2005;
• ГАЗ-31105 Волга – 2002 – 2006;
• ГАЗ-3302 Газель – 1994 – 2003;
• ГАЗ-33023 Газель-Фермер – 1995 – 2003;
• ГАЗ-2705 Газель грузопассажирская – 1995 – 2003;
• ГАЗ-3221 Газель микроавтобус – 1996 – 2003;
• ГАЗ-32213 Газель микроавтобус повышенной комфортности – 1996 – 2003;
• ГАЗ-322132 Газель маршрутное такси (сдвижная дверь) – 1996 – 2003;
• ГАЗ-32214 Газель «скорая помощь» – 1996 – 2003;
• РАФ-М1 Роксана и РАФ-М2 Стилс – выпущены в единственном экземпляре, не пошли в серию;
• РАФ-33111 – грузовик двухместный бортовой 1 т;
• РАФ-22038 – маршрутное такси, небольшие объемы производства;
• РАФ-22039 – маршрутное такси крупногабаритное.

Характеристики двигателя позволяли использовать его в Газелях спецтехники, линейка которых выпускалась Мытищинским заводом Купава. В Украине Часовоярский ремзавод собирал автобусы Рута с этими моторами, Черниговский завод – Богдан-А049 и ТУР-А049, Бориспольский автозавод – БАЗ-2215 Дельфин.

БАЗ Дельфин

Социальные (реанимация и катафалк) и школьные автобусы с силовым приводом ЗМЗ 404 собирал Семеновский авторемонтный завод с 1995 по 2006 год. Некоторые детали использовались в двигателях УАЗ в качестве комплектующих.

Регламент обслуживания ЗМЗ 402

Официальный мануал содержит сроки замены расходных материалов, чтобы двигатель ЗМЗ 402 прослужил весь заявленный ресурс:

• моторное масло через 10000 км;
• охлаждающая жидкость после 60000 км или 2 лет эксплуатации;
• регулировка тепловых зазоров клапанов каждые 15000 км;
• протяжка гаек ГБЦ каждые 20000 км;
• картридж воздушного фильтра служит 20000 км, а топливный фильтр 30000 км.

Изначально в устройство ДВС заложены очень ненадежные прокладки. Пропитанный графитом асбестовый лист толщиной 1,5 мм между блоком и головкой нормально держит температуру, но от вибраций ослабляются гайки. Крышка ГРМ и поддон картера уплотняются паранитовыми прокладками, обладающими низким ресурсом и маслостойкостью.

ГРМ привод зубчатым колесом

Ни ремня, ни цепи ГРМ здесь нет, передача вращения на нижний распредвал осуществляется зубчатой шестерней. Ее ресурс значительно выше, но контроль за состоянием венца необходим периодически.

Обзор неисправностей и способы их ремонта

В принципе, мотор ЗМЗ 402 недоработан изначально, так как на момент создания уже были более прогрессивные технические решения. Основным достоинством является безопасность при срезании зубьев шестерни ГРМ – поршень не гнет клапана.

Зато коленвал шлифуется бесцентровым методом, возникают радиальные биения, при оборотах свыше 2500 – 2700 мин -1 веревочный задний сальник не справляется с задачей. Выхлоп идет в картер, повышается давление масла. Характерны для моторов семейства ЗМЗ 402 следующие неисправности:

Течь масла	прокладка прогорает из-за более сильного нагрева средней части ГБЦ	замена прокладки и своевременная протяжка
Перегрев мотора	поломка помпы, термостата, воздушная пробка в системе охлаждения	замена помпы/термостата, удаление пробки
Вибрации	дисбаланс системы зажигания, карбюратора или КШМ, износ подушек	балансировка систем, замена подушек

Стук может возникать во вкладышах подшипников коленвала и клапанах, исчезает после замены.

Варианты тюнинга мотора

В заводской комплектации двигатель ЗМЗ 402 выдает 182,4 Нм крутящего момента и 100 л. с. мощности, поэтому для увеличения этих характеристик может использоваться механический тюнинг нескольких видов:

• расточка цилиндров под гильзы – максимум 100 мм диаметра;
• шлифовка ГБЦ – повышает степень сжатия для использования топлива с большим октановым числом АИ-95;
• модернизация выпускного тракта – увеличение диаметра выхлопного патрубка.

Тюнинг ЗМЗ 402

Первый способ опасен перегревом силового привода, так как толщина стенок блока снижается на 4 мм, капремонт потребуется быстрее. В последнем варианте снижается экологичность ДВС. Изготовителем рекомендовано либо использовать инжектирование, что очень дорого либо применить более простой, но менее эффективный тюнинг:

• замена свечей модификациями с иридиевыми контактами и высоковольтных проводов;
• облегченный распредвал с регулировкой настроек клапанов, установленных с завода;
• замена карбюратора производителя К-151 более свежими версиями, например, Солекс;
• использование облегченной ШПГ и маховика;
• расточка седел клапанов и замена их модификациями большего диаметра.

Комплексный механический тюнинг позволяет добавить 30 л. с мощности максимум. Турбировать моторы производитель не рекомендует, так как это резко снижает ресурс.

Таким образом, мотор ЗМЗ 402 является базовым вариантом целой серии движков 402.10, 4021.10, 4022.10, 1025.10 и 4026.10. Изначально до 1980 года он маркировался ЗМЗ-24Д, устанавливался на Волги, Газели и РАФ.